新的六方晶钨氧化合物Na_xWO_3的制备

用热液法制备了ＮａｘＷＯ３，ｘ为０００１８～００３８０，这是一类新的六方晶钨氧化合物．斜方晶钨酸钠酸化水洗，再进行热液脱水；当钠含量≥１６０×１０－６时（质量分数），得到斜方晶ＷＯ３·１３Ｈ２Ｏ单相，当钠含量≤４０×１０－６时，得到ＷＯ３·Ｈ２Ｏ单相，当钠含量在４０×１０－６～１６０×１０－６之间则为两相混合物．斜方晶ＷＯ３·１３Ｈ２Ｏ在２９０～４２０℃脱水得到六方晶ｈＮａｘＷＯ３；继续升高温度在４２０～４５０℃恒温处理，则得到单斜晶ｍＮａｘＷＯ３．

一维六方压电准晶中具有双对称分支裂纹的断裂问题

研究一维六方压电准晶体中具有两条对称分支裂纹的断裂问题,利用复变函数方法分析得出双对称分支裂纹的应力场、电位移场和能量释放率的解析形式,分析讨论双对称分支裂纹尖端场强度因子受分支裂纹偏折角和裂纹长度的影响。经过研究得出:当0 <λπ<π/2时,随着裂纹偏折角的增大,主支裂纹尖端的无量纲应力强度因子逐渐减小;随着主支裂纹长度的增加,主支裂纹尖端的无量纲应力强度因子增加;随着分支裂纹长度的增加,主支裂纹尖端的无量纲应力强度因子增加。

一维六方压电准晶中正n边形孔边快速传播裂纹反平面问题的解析解

目的研究压电效应下一维六方准晶材料中含正n边形孔边快速传播裂纹的反平面问题。方法运用动力学基本理论和Schwarz-Christoffel变换技术,在电非渗透型和电渗透型2种边界条件下研究。结果给出了裂纹以速度v传播时Ⅲ裂纹的动态应力强度因子和电位移强度因子的解析解。结论当v→0时,所得结果退化为静力学问题,这对工程结构和材料的制备与应用有一定的指导意义。

一维六方压电准晶双材料界面共线裂纹问题

利用复变函数理论中的解析延拓、奇性主部分析和推广的Liouville定理,求解了一维六方压电准晶双材料在集中载荷作用下界面共线裂纹反平面弹性问题.导出了含有一条和两条有限长界面裂纹的封闭解,同时给出了裂纹尖端场强度因子(包含声子场和相位子场应力强度因子和电位移强度因子)的表达式.数值算例分析了外荷载与耦合系数之比对裂纹尖端场强度因子变化规律的影响.从数值结果中可以看出,当裂纹长度增加时,裂纹尖端场强度因子随之增加;应力强度因子随双材料耦合系数之比的增大而增大,电位移强度因子几乎不变;不同载荷作用下,裂纹尖端场强度因子随着裂纹长度改变时的变化趋势也不尽相同.研究结果可为压电准晶双材料的设计和制备提供一定的理论参考.

电半渗透边界条件下一维六方压电准晶纳米弯折裂纹反平面问题研究

利用复变函数方法及G-M(Gurtin-Murdoch)表/界面理论,研究了电半渗透条件下一维六方压电准晶纳米弯折裂纹反平面问题.引入弯折裂纹的保角映射,得到电半渗透条件下场强度因子以及能量释放率的解析解.数值分析了纳米弯折裂纹的介电常数、弯折角度、外载荷对无量纲场强度因子以及能量释放率的影响.结果表明:介电常数对相位子场无量纲应力强度因子以及电位移无量纲强度因子影响较为显著;场强度因子均随着裂纹与坐标轴夹角的增大而减小;随着外载荷的增加,场强度因子以及能量释放率有显著的变化且变化趋势具有差异性.本文可以为准晶及其复合材料的断裂行为的进一步研究奠定基础,也可以为纳米准晶材料的制备及应用提供一定的理论依据.

一维六方压电准晶双材料界面共线裂纹的反平面断裂问题

目的研究一维六方压电准晶双材料界面共线裂纹的反平面断裂问题。方法利用复变函数理论中的解析延拓、奇性主部分析和推广的Liouville定理,在电渗透边界条件下研究。结果给出了1条界面裂纹受4种不同外载荷作用及2条等长界面裂纹受无穷远均匀载荷作用等几个典型问题的解析解。同时导出了相应问题场强度因子(声子场、相位子场应力强度因子和电位移强度因子)的解析表达式。结论理论结果表明:当趋于裂纹尖端路径选在双材料界面上时,场强度因子大小与材料弹性常数无关,仅与裂纹尺寸及裂纹所受外载荷大小有关且成正比,即随着裂纹尺寸和外载荷的增大,场强度因子随之增大。

水热法合成的六方晶相WO_3伏安特性的研究

利用水热法制备了六方晶相WO3纳米线,研究了单根WO3纳米线在不同条件下的伏安特性。结果表明:在空气环境中,所制WO3纳米线具有线性伏安特性,其电导率约为1.7×10–3S/cm。在紫外光激励下,由于气体吸附、W6+与W5+的相互转换,WO3纳米线的电导率逐渐增加为原来的200倍左右;在氨气环境中,由于氧空位的产生和扩散,WO3纳米线的I-V特性曲线呈回滞现象,其电导率随紫外光激励时间的增加而迅速增加为原来的100倍左右。该水热法合成的WO3纳米线对NH3具有很好的气敏性。

新型六方晶型磁载TiO_2纳米粒子的合成及其光降解性能

采用溶胶-凝胶法,在磁性Fe3O4表面包覆TiO2,制备了一种新型六方晶型纳米TiO2/Fe3O4光催化复合材料。X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM)对材料形态结构及包覆情况的分析,显示TiO2包覆在Fe3O4表面,对染料废水光催化降解的模拟研究表明,该复合材料对活性深蓝染料的脱色率达94%,是一种便于回收、可重复使用的高效光催化剂。

一维六方压电准晶中圆孔边周期裂纹分析

利用复变函数和保角变换的方法,结合柯西积分,针对一维六方压电准晶中圆孔边周期裂纹问题进行了分析研究,导出了电不可导通边界条件和电可导通边界条件下Ⅲ型裂纹问题的场强度因子和能量释放率。在缺失相位子场或电场时,所得结果和已有结果做对比分析,以此验证方法的有效性。通过数值算例讨论了裂纹数、几何参数、耦合参数、声子场应力、相位子场应力和电载荷对材料断裂特性的影响规律,以便在实践中得到更好的应用。本研究为压电准晶元件的优化设计和可靠性分析提供理论基础。

一维六方压电准晶中唇形匀速移动裂纹问题的解析解

运用复变函数方法,通过构造保角映射,研究了在电非渗透型边界条件下一维六方压电准晶中唇形快速传播裂纹问题的反平面剪切问题,获得了III型裂纹动态的应力强度因子和电位移强度因子的解析解.研究结果表示,当裂纹传播速度趋于零时,动力学问题就还原为了静力学问题的解.当唇形裂纹的高度趋于零时,所得结果可以退化为Griffith裂纹问题.

含直对称裂纹的一维六方压电准晶对SH波的散射

利用积分变换技术,结合Copson方法,研究了含直线型对称裂纹的一维六方压电准晶对SH波的散射问题。通过求解对偶积分方程,得到声子场、相位子场应力、位移及电场电位移分量的解析解。定义了裂纹尖端应力强度因子及电位移强度因子,给出了电非渗透性条件下应力强度因子及电位移强度因子的解析解。此研究结果对压电准晶材料的工程应用有一定的理论价值。

铟基催化剂混合晶型调控对CO_(2)加氢制甲醇反应的影响

CO_(2)是主要的温室气体,其化工转化近年来成为研究热点。对于CO_(2)加氢制甲醇反应,六方晶型结构铟基催化剂(h-In_(2)O_(3))具有低CO_(2)转化率和高甲醇选择性,立方晶型结构铟基催化剂(c-In_(2)O_(3))具有高CO_(2)转化率和低甲醇选择性。为保持六方晶型铟基催化剂的高甲醇选择性且提高其CO_(2)转化率,采用水热法通过控制水热时间,在六方晶型结构的铟基催化剂上添加立方晶型结构,制备得到分别含质量分数33%和62%立方晶型结构的催化剂样品In-33c和In-62c,并评价其催化剂性能。采用XRD、XPS、H_(2)-TPR、CO_(2)-TPD、N_(2)物理吸附-脱附等分析方法对所制备的催化剂进行表征。结果表明:与h-In_(2)O_(3)相比,In-33c和In-62c样品的催化效果均有提升,2种晶型具有协同作用,且In-62c的催化效果优于In-33c;在反应温度300℃、反应压力3.0 MPa条件下,In-62c催化剂的CO_(2)转化率达到10.8%、甲醇选择性达到80.4%;与h-In_(2)O_(3)催化剂相比,CO_(2)转化率相对提高了63.4%,甲醇选择性相对提高了22.2%。

基于熔喷过程的等规聚丙烯中拟六方与α混合晶的构成及其稳定性

采用微型熔喷实验机制备得到等规立构聚丙烯熔喷非织造布,采用广角X射线衍射技术研究了熔喷过程中非织造布生产条件对所形成的非织造布中拟六方和α混合晶晶相结构的影响,采用等温热老化方法研究了混合晶的热力学稳定性及拟六方晶向α晶转变的热力学规律。结果表明,受热风牵伸和室温冷却的共同作用,等规立构聚丙烯熔喷非织造布在成型过程中,易形成含α晶型与拟六方晶型的混合晶。混合晶中α晶与拟六方晶型的比例随牵伸风力的增大和熔体冷却成型时温差的减小而增加。温度高于70℃的热老化可促使混合晶中拟六方晶型向α晶型转变。混合晶晶粒尺寸随α型晶体比例增加而增大。

含螺型位错有限大一维六方压电准晶楔形体的反平面问题

利用复变函数方法研究了在反平面载荷作用下含螺型位错有限大一维六方压电准晶楔形体的断裂问题。利用解析延拓技巧获得了复势的显式表达式;在此基础上得到了电弹性场和场强度因子的解析表达式,讨论了楔形角不同时切应力的分布特征和楔形角大小对场强度因子的影响。结果表明:当楔形角α=270°(λ=9/17)时,应力场在楔形体尖端表现出奇异性;但当楔形角α=90°(λ=2)时,应力场在楔形体尖端没有表现出奇异性。

一维六方压电准晶中正六边形孔边裂纹的反平面问题

研究了一维六方压电准晶中正六边形孔边裂纹的反平面问题,利用复变函数中的Cauchy积分公式,通过构造保角映射函数,在电非渗透型的边界条件下得到了孔边裂纹尖端的应力分布以及场强度因子的解析解.通过数值算例,讨论了正六边形的边长和裂纹长度以及剪应力对场强度因子的影响.

一维六方压电准晶中正n边形孔边裂纹的反平面问题

利用复变函数方法和Schwarz-Christoffel(SC)变换,构造了保形映射函数,研究了一维六方压电准晶中正n边形孔边裂纹的反平面问题.首先由一维六方压电准晶反平面问题的本构方程、平衡方程和几何方程推导得出其控制方程.在电不可导通边界条件下,应用Cauchy积分公式,得出任意正n边形孔边裂纹尖端附近应力强度因子和电位移强度因子的解析解,并针对n=3,5,6时,给出数值算例,可以看出这些特殊情形可退化为已有的结果.研究结果表明:等效场强度因子K的值随着孔边长a和裂纹长度L/a的增加而增大;孔洞的尺寸对等效场强度因子K的影响特别显著,易导致破坏.该文所给结果对计算等效强度因子具有一般性,适用于任意正n边形孔边裂纹的求解问题,从而为工程力学、材料的制备和应用等提供了良好的理论依据.

半无限一维六方压电准晶材料中螺旋位错与裂纹的相互作用

该文采用复变函数方法研究了半无限一维六方压电准晶材料中螺旋位错与裂纹的相互作用问题,获得了应力强度因子、能量释放率和镜像力的解析表达式,并讨论了裂纹几何参数对它们的影响.

含正多边形纳米孔次生多裂纹的一维六方压电准晶体的反平面剪切问题

利用Gurtin-Murdoch表界面理论和复势法,讨论一维六方压电准晶体含纳米级正n边形孔口次生多裂纹的反平面问题,得到电场、声子场和相位子场强度因子和能量释放率的精确解。通过算例讨论纳米级孔口次生裂纹形貌对能量释放率和场强度因子的影响。结果显示:当缺陷达到纳米尺寸时,在声子场、相位子场和电场相互耦合作用下会产生表面效应,缺陷尺寸越小表面效应越明显,裂纹条数越多场强度因子越小,随着缺陷尺寸的变大,表面效应的影响会逐渐减弱,最后趋于经典断裂理论的结果。

六方系材料反极图上纤维织构组分定量的数值积分法

发展出一适于六方系多晶材料反极图上纤维织构定量的方法;编制了相应的计算软件。经理论校验 和实际测算,表明该方法准确、可信;软件实用。

Ge_2Sb_2Te_5不同晶相对相变存储单元RESET电流影响

相变存储器(Phase Change Memory,PCM)的RESET电流是决定其功耗的最重要参数。基于相变材料Ge_2Sb_2Te_5(GST)的PCM单元,不同的SET条件下晶粒表现出两种不同的晶态结构,分别为立方晶相和六方晶相。针对这两种不同晶态结构的晶粒,应用数值模拟计算,对PCM单元的RESET电流进行研究,并将模拟结果与实际测试结果对比验证。结果表明:基于立方晶粒GST的PCM单元需要的RESET电流更小。